DE102014011875A1

DE102014011875A1 - Method and apparatus for agile wireless network signal adaptation

Info

Publication number: DE102014011875A1
Application number: DE102014011875.4A
Authority: DE
Inventors: Swaroop Venkatesh
Original assignee: Cambridge Silicon Radio Ltd
Current assignee: Qualcomm Technologies International Ltd
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2014-08-08
Publication date: 2015-07-16
Also published as: GB201411861D0; GB2523856A; US20150189536A1

Abstract

Gemäß bestimmten allgemeinen Aspekten stellt die vorliegende Erfindung ein drahtloses Vernetzungsschema bereit, das die Sendesignalbandbreite adaptiv modifiziert, um eine Störung aus oder an anderen Vorrichtungen oder Systemen (z. B. 802.11p ) zu vermeiden und behördliche Anforderungen (z. B. DFS) einzuhalten. Falls bei Ausführungsformen ein Sender gemäß der Erfindung in einem Kanal mit hoher Bandbreite arbeitet und falls eine Störung auf einem nicht-primären Teil der belegten Bandbreite detektiert wird oder vermieden werden muss, verringert der Sender adaptiv den zur Übertragung verwendeten Teil der Bandbreite, um eine Störung zu minimieren. Dadurch kann der Sender eine Störung verringern oder Einhaltungsanforderungen erfüllen, ohne den Durchsatz signifikant zu beeinträchtigen.In accordance with certain general aspects, the present invention provides a wireless networking scheme that adaptively modifies the transmit signal bandwidth to avoid interference with or from other devices or systems (eg, 802.11p) and comply with regulatory requirements (eg, DFS) , In embodiments, if a transmitter according to the invention operates in a high bandwidth channel and if interference on a non-primary portion of the occupied bandwidth is detected or needs to be avoided, the transmitter adaptively reduces the portion of the bandwidth used for transmission by a disturbance to minimize. This allows the transmitter to reduce interference or meet compliance requirements without significantly affecting throughput.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die drahtlose Vernetzung und insbesondere ein drahtloses Vernetzungsschema, das die Sendesignalbandbreite adaptiv modifiziert, um eine Störung (engl. interference – auch: Interferenz) von oder an anderen Vorrichtungen oder Systemen zu vermeiden und/oder gesetzliche Bestimmungen einzuhalten.The present invention relates generally to wireless networking, and more particularly to a wireless networking scheme that adaptively modifies the transmit signal bandwidth to avoid interference from or to other devices or systems and / or to comply with government regulations.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Mit der immer weiteren Verbreitung der drahtlosen Vernetzung (d. h. WiFi oder WLAN) haben auch die Bandbreitenbedürfnisse stark zugenommen. Dementsprechend haben durch IEEE 802.11 definierte drahtlose Standards immer weiter zunehmende Kapazitäten bereitgestellt, von denen durch das veraltete IEEE 802.11a/g definierten 20 MHz bis zu den durch den neueren Standard IEEE 802.11ac definierte 160 MHz.With the proliferation of wireless networking (ie, Wi-Fi or Wi-Fi), bandwidth needs have also greatly increased. Accordingly have through IEEE 802.11 Defined wireless standards have provided ever-increasing capacities, some of which are outdated IEEE 802.11a / g defined 20 MHz up to the by the newer standard IEEE 802.11ac defined 160 MHz.

Zwischenzeitlich gibt es im drahtlosen 5-GHz-Band bestimmte Subbänder, bei denen die Detektion von Wetter- und Militärradar von den Behörden (z. B. FCC, ETSI, usw.) vorgeschrieben wird. Dies ist als dynamische Frequenzauswahl (DFS) bekannt. Falls ein Radarsignal im Subband detektiert wird, in dem eine drahtlose Vorrichtung arbeitet, muss die Vorrichtung die Übertragung in diesem Subband stoppen. Zusätzlich erfordern die Einhaltungsregeln eine Nichtbelegungsperiode von typischerweise etwa 30 Minuten.In the meantime, there are certain subbands in the 5 GHz wireless band where the detection of weather and military radar is required by the authorities (eg FCC, ETSI, etc.). This is known as Dynamic Frequency Selection (DFS). If a radar signal is detected in the subband in which a wireless device is operating, the device must stop transmission in that subband. In addition, the compliance rules require a non-occupancy period of typically about 30 minutes.

Die Vermeidung einer Störung (Interferenz) mit Radar- und anderen Übertragungen gemäß FCC und anderen Bestimmungen erfordert typischerweise den Wechsel zu einem anderen Subband (d. h. Kanal). Der Wechsel zu einem anderen Kanal (vorausgesetzt, dass einer verfügbar ist), erfordert Zeit und Handshaking zwischen Sendeempfängern, was zu einer Dienstunterbrechung führt. Bei drahtlosen Anwendungen mit Audio- oder Videoverteilung wirken sich diese Unterbrechungen nachteilig auf das Endbenutzererlebnis aus. Ferner gibt es bei 80-MHz- und insbesondere 160-MHz-Vorrichtungen, falls Radar detektiert wird, sehr wenige alternative zu belegende Kanäle. Wie in 1 gezeigt, nimmt die Anzahl verfügbarer Kanäle mit zunehmender Vorrichtungsbandbreite ab. Die Anzahl von 20-MHz-Kanälen 102 ist genauer gesagt im 5-GHz-Band 25. Dies verringert sich auf zwölf 40-MHz-Kanäle, fünf 80-MHz-Kanäle und nur zwei 160-MHz-Kanäle 104.Avoiding interference with radar and other FCC and other transmissions typically requires switching to another sub-band (ie, channel). Switching to another channel (assuming one is available) requires time and handshaking between transceivers, resulting in a service interruption. For wireless applications with audio or video distribution, these disruptions are detrimental to the end-user experience. Furthermore, with radar detected, 80 MHz and more particularly 160 MHz devices have very few alternative channels to occupy. As in 1 As shown, the number of available channels decreases with increasing device bandwidth. The number of 20 MHz channels 102 is more precisely in the 5 GHz band 25 , This is reduced to twelve 40-MHz channels, five 80-MHz channels and only two 160-MHz channels 104 ,

In diesem Zusammenhang gibt es bestimmte Subbänder, die den drahtlosen 5-GHz-Bändern relativ nahe sind, für die eine durch Vorrichtungsübertragungen verursachte Störung vermieden werden sollte. Zum Beispiel wird, wie in 2 gezeigt, das ITS-Band 202 von 5855 MHz bis 5925 MHz für 802.11p-Fahrzeugkommunikation verwendet, die um nur 20 MHz von den höchsten 802.11-Subbändern 204 getrennt ist. Es gibt Besorgnisse über eine Störung nahegelegener Fahrzeugsicherheitskanäle aus 802.11-Netzwerken.In this regard, there are certain subbands that are relatively close to the 5 GHz wireless bands for which interference caused by device transmissions should be avoided. For example, as in 2 shown the ITS tape 202 from 5855 MHz to 5925 MHz for 802.11p vehicle communications, which is only 20 MHz from the highest 802.11 subbands 204 is disconnected. There is concern about disrupting nearby vehicle safety channels from 802.11 networks.

Dementsprechend wird eine Vorrichtung und ein Verfahren benötigt, die bzw. das adaptiv drahtlosen Netzwerkbetrieb mit einer Bandbreite ermöglicht, die so hoch wie möglich ist, ohne Bestimmungen oder andere Systeme zu stören.Accordingly, what is needed is an apparatus and method that adaptively enables wireless network operation with bandwidth as high as possible without disturbing provisions or other systems.

KURZFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Gemäß bestimmten allgemeinen Aspekten stellt die vorliegende Erfindung ein drahtloses Vernetzungsschema bereit, das die Sendesignalbandbreite adaptiv modifiziert, um eine Störung aus oder an anderen Vorrichtungen oder Systemen (z. B. 802.11p ) zu vermeiden und gesetzliche Bestimmungen (z. B. DFS) einzuhalten. Falls bei Ausführungsformen ein Sender gemäß der Erfindung in einem Kanal mit hoher Bandbreite arbeitet und falls eine Störung an einem nicht-primären Teil der belegten Bandbreite detektiert wird oder vermieden werden muss, verringert der Sender adaptiv den zur Übertragung verwendeten Teil der Bandbreite, um eine Störung zu minimieren. Dadurch kann der Sender eine Störung verringern oder Einhaltungsanforderungen erfüllen, ohne den Durchsatz signifikant zu beeinträchtigen.In accordance with certain general aspects, the present invention provides a wireless networking scheme that adaptively modifies the transmit signal bandwidth to eliminate interference from or on other devices or systems (e.g. 802.11p ) and to comply with legal regulations (eg DFS). In embodiments, if a transmitter according to the invention operates in a high bandwidth channel and if a disturbance is detected at a non-primary portion of the occupied bandwidth or needs to be avoided, the transmitter adaptively reduces the portion of the bandwidth used for transmission by a disturbance to minimize. This allows the transmitter to reduce interference or meet compliance requirements without significantly affecting throughput.

Gemäß diesen und anderen Aspekten umfasst ein Verfahren gemäß Ausführungsformen der Erfindung ein Auswählen eines Kanals für drahtlose Netzwerkkommunikation, wobei der Kanal eine volle Bandbreite aufweist, die aus einer Summe zwischen einem primären Teil und einem nicht-primären Teil besteht, Senden von Signalen in dem primären Teil und dem nicht-primären Teil des Kanals, Detektieren einer mit dem nicht-primären Teil des Kanals assoziierten Störung und in Reaktion auf die detektierte Störung, Senden von Signalen nur in einem verringerten Teil des Kanals, wobei der verringerte Teil den primären Teil umfasst, aber eine verringerte Bandbreite von weniger als der vollen Bandbreite aufweist.In accordance with these and other aspects, a method according to embodiments of the invention includes selecting a wireless network communication channel, the channel having full bandwidth consisting of a sum between a primary portion and a non-primary portion, transmitting signals in the primary Part and the non-primary part of the channel, detecting a disturbance associated with the non-primary part of the channel, and in response to the detected disturbance, sending signals only in a reduced part of the channel, the reduced part comprising the primary part, but has a reduced bandwidth of less than full bandwidth.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Diese und andere Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden Durchschnittsfachleuten bei Durchsicht der folgenden Beschreibung spezieller Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Figuren ersichtlich. Es zeigen:These and other aspects and features of the present invention will become apparent to those of ordinary skill in the art upon review of the following description of specific embodiments of the invention taken in conjunction with the accompanying drawings. Show it:

1, wie die Anzahl verfügbarer Kanäle mit zunehmender Bandbreite in herkömmlichen drahtlosen Netzwerken abnimmt; 1 how the number of available channels decreases with increasing bandwidth in traditional wireless networks;

2, wie das für 802.11p-Fahrzeugkommunikation verwendete ITS-Band durch die höchsten 802.11-Subbänder getrennt wird; 2 how the ITS band used for 802.11p vehicle communication is separated by the highest 802.11 subbands;

3 Aspekte der von den vorliegenden Erfindern anerkannten IEEE 802.11-Rückwärtskompatibilität; 3 Aspects of IEEE 802.11 backward compatibility recognized by the present inventors;

4 ein Funktionsblockschaltbild eines beispielhaften Systems gemäß Ausführungsformen der Erfindung; 4 a functional block diagram of an exemplary system according to embodiments of the invention;

5 ein Flussdiagramm einer beispielhaften Methodologie gemäß Ausführungsformen der Erfindung; 5 a flowchart of an exemplary methodology according to embodiments of the invention;

6A bis 6C den Betrieb von Ausführungsformen der Erfindung im Benutzungsfall 1: einer drahtlosen Vorrichtung, die im IEEE-802.11ac-160-MHz-Modus arbeitet; 6A to 6C the operation of embodiments of the invention in use case 1: a wireless device operating in IEEE 802.11ac 160 MHz mode;

7A und 7B den Betrieb von Ausführungsformen der Erfindung im Benutzungsfall 2: einer drahtlosen Vorrichtung, die im IEEE-802.11ac-80-MHz-Modus arbeitet; und 7A and 7B the operation of embodiments of the invention in use case 2: a wireless device operating in the IEEE 802.11ac 80 MHz mode; and

8A und 8B den Betrieb von Ausführungsformen der Erfindung im Benutzungsfall 3: einer drahtlosen Vorrichtung, die im IEEE-802.11ac-80-MHz-Modus bei Anwesenheit eines Fahrzeugkommunikationssystems auf der Basis von IEEE 802.11p arbeitet. 8A and 8B the operation of embodiments of the invention in use case 3: a wireless device operating in the IEEE 802.11ac 80 MHz mode in the presence of a vehicle communication system based on IEEE 802.11p is working.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Die vorliegende Erfindung wird nun ausführlich mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, die als Anschauungsbeispiele für die Erfindung angegeben werden, um Fachleuten zu ermöglichen, die Erfindung auszuüben. Insbesondere sollen die nachfolgenden Figuren und Beispiele den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht auf eine einzige Ausführungsform beschränken, sondern andere Ausführungsformen sind durch Austausch bestimmter oder aller der beschriebenen oder dargestellten Elemente möglich. Außerdem werden, wenn bestimmte Elemente der vorliegenden Erfindung teilweise oder ganz unter Verwendung bekannter Komponenten implementiert werden können, nur die Teile solcher bekannten Komponenten beschrieben, die für ein Verständnis der vorliegenden Erfindung notwendig sind, und ausführliche Beschreibungen anderer Teile solcher bekannter Komponenten werden weggelassen, um die Erfindung nicht zu verschleiern. Ausführungsformen, die als in Software implementiert beschrieben werden, sollten nicht darauf beschränkt werden, sondern können Ausführungsformen umfassen, die in Hardware oder einer Kombination von Software und Hardware implementiert werden und umgekehrt, sowie es für Fachleute ersichtlich ist, sofern es hier nicht anders angegeben wird. In der vorliegenden Beschreibung sollte eine Ausführungsform, die eine singuläre Komponente zeigt, nicht als Beschränkung betrachtet werden; stattdessen soll die Erfindung andere Ausführungsformen einschließen, die eine Mehrzahl derselben Komponente umfassen, und umgekehrt, sofern es hier nicht ausdrücklich anders angegeben wird. Außerdem beabsichtigen die Anmelder nicht, dass irgendein Ausdruck in der Beschreibung oder in den Ansprüchen eine unübliche oder spezielle Bedeutung erhalten soll, sofern es nicht ausdrücklich dementsprechend dargelegt wird. Ferner schließt die vorliegende Erfindung derzeitige und zukünftige Äquivalente der hier zur Veranschaulichung erwähnten bekannten Komponenten ein.The present invention will now be described in detail with reference to the drawings, given as illustrative examples of the invention, in order to enable those skilled in the art to practice the invention. In particular, the following figures and examples are not intended to limit the scope of the present invention to a single embodiment, but other embodiments are possible by replacement of some or all of the elements described or illustrated. Furthermore, while certain elements of the present invention may be implemented in part or in whole using known components, only those portions of such known components necessary for an understanding of the present invention will be described, and detailed descriptions of other portions of such known components will be omitted not to obscure the invention. Embodiments described as being implemented in software should not be so limited, but may include embodiments implemented in hardware or a combination of software and hardware, and vice versa, as will be understood by those skilled in the art, unless otherwise specified , In the present specification, an embodiment showing a singular component should not be considered as limiting; instead, the invention is intended to include other embodiments that include a plurality of the same component, and vice versa, unless expressly stated otherwise herein. Furthermore, applicants do not intend that any term in the specification or claims, unless expressly stated otherwise, be given any unusual or particular meaning. Furthermore, the present invention includes present and future equivalents of the known components exemplified herein.

Gemäß bestimmten allgemeinen Aspekten stellt die vorliegende Erfindung ein drahtloses Vernetzungsschema bereit, das die Sendesignalbandbreite adaptiv modifiziert, um eine Störung aus oder an anderen Vorrichtungen oder Systemen (z. B. 802.11p ) zu vermeiden, und behördliche Bestimmungen (z. B. DFS) einzuhalten. Dieses Schema gewährleistet messbare Leistungsfähigkeitsverbesserung auf Systemebene, ist leicht auf Systemebene detektierbar und ist besonders für drahtlose Systeme mit begrenzten Zahlen verfügbarer Kanäle nützlich.In accordance with certain general aspects, the present invention provides a wireless networking scheme that adaptively modifies the transmit signal bandwidth to eliminate interference from or on other devices or systems (e.g. 802.11p ) and comply with official regulations (eg DFS). This scheme provides measurable performance improvement at the system level, is easily detectable at the system level and is particularly useful for wireless systems with limited numbers of available channels.

Gemäß bestimmten Aspekten erkennen die vorliegenden Erfinder, dass IEEE-802.11-WLAN-Systeme rückwärtskompatibel sind. Das heißt zum Beispiel, dass IEEE-802.11n-kompatible Sender/Empfänger mit der Fähigkeit zum Betrieb mit 40 MHz Bandbreite auch veraltete (d. h. IEEE 802.11g oder 802.11a) 20-MHz-Bandbreite-Pakete empfangen können. Ähnlich können IEEE-802.11ac-kompatible Sender/Empfänger mit der Fähigkeit zum Betrieb mit 80 MHz Bandbreite auch 40-MHz-IEEE-802.11n-Pakete, 20-MHz-IEEE-802.11n-Pakete und 20-MHz-IEEE-802.11g/a-Pakete senden und empfangen. Ähnlich können ferner IEEE-802.11ac-kompatible Sender/Empfänger mit der Fähigkeit zum Betrieb mit 160 MHz Bandbreite auch 80-MHz-IEEE-802.11ac-Pakete, 40-MHz-IEEE-802.11n-Pakete, 20-MHz-IEEE-802.11n-Pakete und 20-MHz-IEEE-802.11g/a-Pakete senden und empfangen.In certain aspects, the present inventors recognize that IEEE 802.11 WLAN systems are backwards compatible. This means, for example, that IEEE 802.11n compatible transceivers capable of operating at 40 MHz bandwidth are also outdated (ie IEEE 802.11g or 802.11a) can receive 20 MHz bandwidth packets. Similarly, IEEE 802.11ac-compatible transceivers capable of operating at 80 MHz bandwidth may also include 40 MHz IEEE 802.11n packets, 20 MHz IEEE 802.11n packets, and 20 MHz IEEE 802.11 send and receive g / a packets. Similarly, IEEE 802.11ac compliant transceivers capable of operating at 160 MHz bandwidth may also include 80 MHz IEEE 802.11ac packets, 40 MHz IEEE 802.11n packets, 20 MHz IEEE. Send and receive 802.11n packets and 20 MHz IEEE 802.11g / a packets.

Diese Rückwärtskompatibilität ist in 3 weiter dargestellt. Bekanntlich verwendet IEEE 802.11 ein OFDM-Übertragungsschema (Orthogonal-Frequenzmultiplex) mit Trägern im gesamten Kanal, der für Kommunikation verwendet wird. Solange das gesendete Paket die Träger benutzt, die den „primären” 20-MHz-Subkanal 302 überspannen, kann der IEEE-802.11-kompatible Sender 310 entweder ein Paket senden, dass einen 80-MHz-Sekundär-Subkanal 304 überspannt, der sich mit dem primären Subkanal 302 überlappt, oder ein Paket, das einen 40-MHz-Sekundär-Subkanal 306 überspannt, oder ein Paket, das nur den 20-MHz-Subkanal 308 überspannt, und Erwarten, dass der zu IEEE 802.11 80 MHz fähige Empfänger 312 das Paket empfängt.This backward compatibility is in 3 further illustrated. As is known, used IEEE 802.11 an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) transmission scheme with carriers throughout the channel used for communication. As long as the transmitted packet uses the carriers containing the "primary" 20 MHz subchannel 302 can span the IEEE 802.11 compatible transmitter 310 Either send a packet that has an 80 MHz secondary subchannel 304 spans that deals with the primary subchannel 302 overlaps, or a packet containing a 40 MHz secondary subchannel 306 spans, or a package that only has the 20 MHz subchannel 308 spanned, and expect that too IEEE 802.11 80 MHz enabled receiver 312 the packet receives.

Falls ein Sender in einem 40-MHz-, 80-MHz- oder 160-MHz-Modus arbeitet und eine Störung auf einem nicht-primären Teil der belegten Bandbreite detektiert wird oder vermieden werden muss, verringert gemäß Aspekten der Erfindung deshalb der Sender adaptiv den zur Übertragung verwendeten Teil der Bandbreite, um eine Störung zu minimieren. Dadurch kann der Sender eine Störung verringern oder behördliche Bestimmungen einhalten, ohne den Durchsatz signifikant zu beeinträchtigen.Therefore, if a transmitter is operating in a 40 MHz, 80 MHz, or 160 MHz mode, and interference on a non-primary portion of the occupied bandwidth is detected or needs to be avoided, then in accordance with aspects of the invention, the transmitter adaptively reduces used for transmission part of the bandwidth to minimize interference. This allows the transmitter to reduce interference or comply with regulatory requirements without significantly affecting throughput.

In 4 ist ein Funktionsblockschaltbild eines beispielhaften Systems gemäß Ausführungsformen der Erfindung gezeigt. Wie in 4 gezeigt, umfasst das System einen drahtlosen Sender 402 und einen drahtlosen Empfänger 404. Es sollte beachtet werden, dass der Sender 402 und/oder der Empfänger 404 in Vorrichtungen enthalten sein können, die auch einen Empfänger bzw. Sender aufweisen. Bei Ausführungsformen sind der Sender 402 und der Empfänger 404 zum Betrieb gemäß IEEE 802.11n oder höheren Standards wie IEEE 802.11ac fähig. Andere Ausführungsformen der Erfindung umfassen jedoch andere drahtlose Systeme, die die oben beschriebenen Rückwärtskompatibilitätsaspekte aufweisen.In 4 FIG. 3 is a functional block diagram of an example system according to embodiments of the invention. FIG. As in 4 As shown, the system includes a wireless transmitter 402 and a wireless receiver 404 , It should be noted that the transmitter 402 and / or the recipient 404 may be included in devices that also have a receiver or transmitter. In embodiments, the transmitter 402 and the receiver 404 for operation according to IEEE 802.11n or higher standards like IEEE 802.11ac able to. However, other embodiments of the invention include other wireless systems having the backward compatibility aspects described above.

Ein Störer 406 ist ein Radar- oder anderer HF-Sender oder ein Übertragungssystem (z. B. ein IEEE-802.11p-System) in der oder angrenzend an die Bandbreite, die vom Sender 402 und Empfänger 404 benutzt wird. Es sollte beachtet werden, dass der Ausdruck ”Störer” nicht auf Signale oder Systeme beschränkt ist, die sich aktiv und/oder nachteilig auf die vom Sender 402 und Empfänger 404 verwendeten Signale auswirken. Stattdessen umfasst er andere Signale und Systeme, die von den vom Sender 402 und Empfänger 404 verwendeten Signalen nicht beeinflusst werden sollten.A disturber 406 is a radar or other RF transmitter or transmission system (such as an IEEE 802.11p system) in or adjacent to the bandwidth provided by the transmitter 402 and receiver 404 is used. It should be noted that the term "interferer" is not limited to signals or systems that are active and / or detrimental to the transmitter 402 and receiver 404 used signals. Instead, it includes other signals and systems that are sent by the sender 402 and receiver 404 used signals should not be affected.

Der Sender 402 und Empfänger 404 können in einer beliebigen Vorrichtung enthalten sein, die herkömmlicherweise oder in der Zukunft drahtlose (z. B. WiFi-)Funktionalität umfasst. Zu solchen Vorrichtungen gehören ohne Beschränkung Modems, Zugangspunkte, Desktop- oder Notebook-Computer (z. B. kompatibel mit Windows oder Apple), Pad- oder Tablet-Computer (z. B. iPad usw.), Smartphones (z. B. iPhone, Galaxy usw.), Fernseher, DVD-Player, Lautsprechsysteme (z. B. für Automobile) usw.The transmitter 402 and receiver 404 may be included in any device that conventionally or in the future includes wireless (eg, Wi-Fi) functionality. Such devices include, without limitation, modems, access points, desktop or notebook computers (eg, compatible with Windows or Apple), pad or tablet computers (eg, iPad, etc.), smartphones (e.g. iPhone, Galaxy, etc.), TVs, DVD players, speaker systems (eg for automobiles), etc.

Es sollte beachtet werden, dass der Sender 402 und Empfänger 404 herkömmliche Komponenten zum Senden und Empfangen von drahtlosen Signalen umfassen, wie etwa Antennen, HF-Frontends, Signalprozessoren und dergleichen, sowie zum Formatieren und Entformatieren von durch solche Signale übermittelten Daten gemäß Standards wie IEEE 802.11 . Weitere Einzelheiten davon werden hier jedoch der Klarheit der Erfindung halber weggelassen.It should be noted that the transmitter 402 and receiver 404 conventional components for transmitting and receiving wireless signals, such as antennas, RF front ends, signal processors and the like, as well as for formatting and de-formatting data transmitted by such signals according to standards such as IEEE 802.11 , However, further details thereof are omitted here for the sake of clarity of the invention.

Gemäß in 4 gezeigten Ausführungsformen der Erfindung umfasst ein beispielhafter Sender 402 einen Störungsdetektor 408 und einen Bandbreitenanpasser 410. Wenn der Sender 402 durch eine oder mehrere integrierte Schaltungen (z. B. ASIC, Chipsätze usw.) implementiert wird, können der Detektor 408 und/oder Anpasser 410 teilweise oder vollständig von in solche integrierte Schaltung(en) eingebetteter Firmware oder Software implementiert werden. Für Fachleute ist verständlich, wie die Funktionalität des Detektors 408 und des Anpasser 410 bei diesen und anderen Ausführungsformen zu implementieren ist, nachdem sie durch die vorliegenden Beispiele belehrt wurden.According to in 4 shown embodiments of the invention includes an exemplary transmitter 402 a fault detector 408 and a bandwidth adjuster 410 , If the transmitter 402 implemented by one or more integrated circuits (eg, ASIC, chipsets, etc.), the detector may 408 and / or adjusters 410 partially or completely implemented by firmware or software embedded in such integrated circuit (s). For professionals it is understandable how the functionality of the detector 408 and the adjuster 410 to be implemented in these and other embodiments after being taught by the present examples.

Es versteht sich jedoch, dass bestimmte Funktionalitäten des Detektors 406 und/oder des Anpassers 408 durch Techniken implementiert werden können, die in herkömmlichen drahtlosen Vorrichtungen bereitgestellt werden. Zum Beispiel umfassen viele herkömmliche drahtlose Vorrichtungen eine bestimmte Form von Störungsdetektion und/oder Vermeidung und/oder eine bestimmte Form von Signalübertragungsanpassung (z. B. Ratenanpassung). Für Fachleute ist ferner erkennbar, wie solche herkömmliche Funktionalitäten mit den Funktionalitäten der vorliegenden Erfindung ergänzt und/oder ersetzt werden können, nachdem sie durch die vorliegenden Beispiele belehrt wurden.It is understood, however, that certain functionalities of the detector 406 and / or the customizer 408 can be implemented by techniques provided in conventional wireless devices. For example, many conventional wireless devices include some form of interference detection and / or prevention and / or some form of signal transmission adaptation (eg, rate adaptation). Those skilled in the art will further appreciate how such conventional functionalities can be supplemented and / or substituted with the functionalities of the present invention after being taught by the present examples.

In 5 ist ein Flussdiagramm gezeigt, das eine beispielhafte Methodologie gemäß Ausführungsformen der Erfindung darstellt.In 5 FIG. 3 is a flow chart illustrating an example methodology according to embodiments of the invention. FIG.

Wie in 5 gezeigt, wählt im Schritt S502 der Sender 402 einen Kanal mit hoher Bandbreite (z. B. 40 MHz, 80 MHz, 160 MHz) zum Senden von Daten. Dies kann auf eine beliebige herkömmliche Weise geschehen. Zum Beispiel kann der Sender 402 zuerst einen primären 20-MHz-Kanal für die anfängliche Kommunikation mit dem Empfänger 404 auswählen und inkrementell auf Kanäle höherer Bandbreite vergrößern, die sich diesen primären 20-MHz-Kanal teilen, bis der Empfänger 404 den Empfang gesendeter Pakete nicht mehr bestätigt.As in 5 2, the transmitter selects in step S502 402 a high bandwidth channel (eg, 40 MHz, 80 MHz, 160 MHz) for transmitting data. This can be done in any conventional manner. For example, the sender 402 first a primary 20 MHz channel for initial communication with the receiver 404 and incrementally increase to higher bandwidth channels that share this primary 20 MHz channel until the receiver 404 the reception of sent packets is no longer confirmed.

Als nächstes bestimmt im Schritt S504 der Störungsdetektor 408 im Sender 402, ob eine Störung in oder nahe dem ausgewählten Kanal existiert, und falls eine Anwesenheit der Störung gefunden wird, werden spezielle Subkanäle identifiziert, in denen die Störung anwesend ist. Zum Beispiel sind Radarsignale typischerweise schmalbandig mit relativ hoher Signalstärke verglichen mit der durchschnittlichen Signalstärke des drahtlosen Signals über der Bandbreite des ausgewählten Kanals. Dementsprechend kann der Detektor 408 einen schnellen Detektor umfassen und bestimmen, wann irgendwelche anderen Signale in oder nahe dem ausgewählten Kanal über der Schwelle gesendet werden. Es sind viele andere herkömmliche oder proprietäre Detektionstechniken möglich, und die Erfindung ist nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Als ein anderes Beispiel kann, wenn der Sender 402 in einer Vorrichtung enthalten ist, die auch einen Empfänger aufweist, eine Empfangskette gewidmet oder konfiguriert werden, verschiedene bekannte und spezielle Signale (z. B. bekannte Radarsignale usw.) zu detektieren.Next, in step S504, the disturbance detector is determined 408 in the transmitter 402 whether there is a fault in or near the selected channel, and if a presence of the fault is found, special subchannels are identified in which the fault is present. For example, radar signals are typically narrowband with relatively high signal strength compared to the average signal strength of the wireless signal over the Bandwidth of the selected channel. Accordingly, the detector can 408 include a fast detector and determine when any other signals in or near the selected channel are sent above the threshold. Many other conventional or proprietary detection techniques are possible, and the invention is not limited to this example. As another example, if the sender 402 is included in a device that also has a receiver, dedicated to a receive chain, or configured to detect various known and special signals (eg, known radar signals, etc.).

Wenn eine Störung detektiert wurde, schreitet die Verarbeitung zum Schritt S506 voran, indem der Bandbreitenanpasser 410 im Sender bestimmt, ob Bandbreite justiert werden kann, um die detektierte Störung zu vermeiden. Falls zum Beispiel der ausgewählte Kanal ein Kanal mit 80 MHz Bandbreite ist und falls die detektierte Störung außerhalb des in dem ausgewählten 80-MHz-Kanal enthaltenen 20-MHz-Primärkanals liegt, bestimmt der Anpasser 410, das Bandbreitenanpassung verwendet werden kann, und die Verarbeitung schreitet zum Schritt S508 voran. Andernfalls schreitet die Verarbeitung zum Schritt S510 voran, in dem bestimmt wird, ob ein anderer Kanal ausgewählt werden kann, um die Störung auf die herkömmliche Weise zu vermeiden, und wenn dem so ist, kehrt die Verarbeitung zum Schritt S502 zurück. Wenn kein anderer Kanal verwendet werden kann, enden Übertragungen, bis die Störung endet, oder gemäß anderen Einhaltungsstandards, wie im Schritt S512 bestimmt.If a disturbance has been detected, the processing proceeds to step S506 by the bandwidth adjuster 410 in the transmitter determines if bandwidth can be adjusted to avoid the detected interference. For example, if the selected channel is an 80 MHz bandwidth channel, and if the detected interference is outside the 20 MHz primary channel included in the selected 80 MHz channel, then the adjuster determines 410 , the bandwidth adjustment may be used, and the processing proceeds to step S508. Otherwise, the processing proceeds to step S510, where it is determined whether another channel can be selected to avoid the interference in the conventional manner, and if so, the processing returns to step S502. If no other channel can be used, transmissions end until the fault ends, or according to other compliance standards, as determined in step S512.

Im Schritt S508 bestimmt der Bandbreitenanpasser 410 die maximale Bandbreite in dem ausgewählten Kanal, die immer noch benutzt werden kann, während die detektierte Störung vermieden wird. Falls der ausgewählte Kanal zum Beispiel 80 MHz ist und wenn die detektierte Störung außerhalb des 40-MHz-Kanals in dem ausgewählten Kanal liegt, der auch den primären 20-MHz-Kanal umfasst, bestimmt der Anpasser 410, das dieser 40-MHz-Kanal benutzt werden kann.In step S508, the bandwidth adjuster determines 410 the maximum bandwidth in the selected channel that can still be used while avoiding the detected disturbance. For example, if the selected channel is 80 MHz and if the detected interference is outside the 40 MHz channel in the selected channel, which also includes the primary 20 MHz channel, then the adjuster determines 410 that this 40 MHz channel can be used.

Als nächstes beginnt im Schritt S514 der Sender 402 mit Übertragungen in dem ausgewählten Kanal mit der im Schritt S508 bestimmten niedrigeren Bandbreite. Diese Übertragungen mit niedrigerer Bandbreite werden fortgesetzt, bis im Schritt S516 bestimmt wird, ob die Störung aufgehört hat und/oder ob behördliche Bestimmungen erfüllt wurden. In diesem Fall bewirkt im Schritt S518 der Bandbreitenanpasser 410, dass der Sender 402 wieder zu den ursprünglichen Übertragungen mit hoher Bandbreite in dem in S502 ausgewählten Kanal zurückwechselt.Next, in step S514, the transmitter starts 402 with transmissions in the selected channel having the lower bandwidth determined in step S508. These lower bandwidth transmissions continue until a determination is made in step S516 as to whether the fault has stopped and / or whether regulatory requirements have been met. In this case, in step S518, the bandwidth adjuster effects 410 that the transmitter 402 returns to the original high bandwidth transmissions in the channel selected in S502.

Die folgenden Figuren zeigen beispielhafte Benutzungsfälle, in denen Ausführungsformen der Erfindung angewandt werden können.The following figures show exemplary use cases in which embodiments of the invention may be applied.

6A bis 6C zeigen Betrieb von Ausführungsformen der Erfindung im Benutzungsfall 1: einer drahtlosen Vorrichtung, die im IEEE-802.11ac-160-MHz-Modus arbeitet. 6A to 6C show operation of embodiments of the invention in use case 1: a wireless device operating in the IEEE 802.11ac 160 MHz mode.

Insbesondere zeigt 6A ein Beispiel, bei dem das Radarsignal 606 in einem nicht-primären Teil 602 der belegten Bandbreite im 160-MHz-Modus detektiert wird. In diesem Fall entwickelt der Sender zu einem 80-in-160-Übertragungsschema unter Verwendung von 80-MHz-Paketen im 80-MHz-Bandbreiten-Primärteil 604 zurück, um eine Störung der Radarinstallationen zu vermeiden.In particular shows 6A an example where the radar signal 606 in a non-primary part 602 the occupied bandwidth is detected in 160 MHz mode. In this case, the transmitter develops to an 80-in-160 transmission scheme using 80-MHz packets in the 80-MHz bandwidth primary 604 back to avoid interference with the radar installations.

6B zeigt ein Beispiel, bei dem das Radarsignal 616 in einem nicht-primären Teil 612 der belegten Bandbreite im 160-MHz-Modus detektiert wird. In diesem Fall entwickelt der Sender zu einem 40-in-160-Übertragungsschema unter Verwendung von 40-MHz-Pakten im 40-MHz-Bandbreiten-Primärteil 614 zurück, um eine Störung der Radarinstallationen zu vermeiden. 6B shows an example in which the radar signal 616 in a non-primary part 612 the occupied bandwidth is detected in 160 MHz mode. In this case, the transmitter develops into a 40-in-160 transmission scheme using 40-MHz packets in the 40-MHz bandwidth primary 614 back to avoid interference with the radar installations.

6C zeigt ein Beispiel, bei dem das Radarsignal 626 im sekundären 20-MHz-Kanal 622 detektiert wird. In diesem Fall muss der Sender zu einem 20-in-160-Übertragungsschema unter Verwendung von 20-MHz-Paketen in dem primären Kanal 624 zurückentwickeln. 6C shows an example in which the radar signal 626 in the secondary 20 MHz channel 622 is detected. In this case, the transmitter must become a 20-in-160 transmission scheme using 20-MHz packets in the primary channel 624 reverse engineer.

Es sollte beachtet werden, dass, falls Radar im primären 20-MHz-Kanal 624 detektiert wird, kein Rekurs besteht und der Sender Übertragungen in dem Kanal gemäß DFS-Einhaltungsregeln stoppen muss.It should be noted that if radar in the primary 20-MHz channel 624 is detected, there is no recourse and the transmitter must stop transmissions in the channel in accordance with DFS compliance rules.

7A und 7B zeigen Betrieb von Ausführungsformen der Erfindung im Benutzungsfall 2: einer drahtlosen Vorrichtung, die im IEEE-802.11ac-80-MHz-Modus arbeitet. 7A and 7B show operation of embodiments of the invention in use case 2: a wireless device operating in the IEEE 802.11ac 80 MHz mode.

Insbesondere zeigt 7A ein Beispiel, bei dem das Radarsignal 706 in einem nicht-primären Teil 702 der belegten Bandbreite im 80-MHz-Modus detektiert wird. In diesem Fall entwickelt der Sender zu einem 40-in-80-Übertragungsschema unter Verwendung von 40-MHz-Paketen im 40-MHz-Bandbreiten-Primärteil 804 zurück, um eine Störung der Radarinstallationen zu vermeiden.In particular shows 7A an example where the radar signal 706 in a non-primary part 702 the occupied bandwidth is detected in the 80 MHz mode. In this case, the transmitter develops into a 40-in-80 transmission scheme using 40-MHz packets in the 40-MHz bandwidth primary 804 back to avoid interference with the radar installations.

7B zeigt ein Beispiel, bei dem das Radarsignal 716 im sekundären 20-MHz-Kanal 712 detektiert wird. In diesem Fall muss der Sender zu einem 20-in-40-Übertragungsschema unter Verwendung von 20-MHz-Pakten im Primärkanal 714 übergehen. 7B shows an example in which the radar signal 716 in the secondary 20 MHz channel 712 is detected. In this case, the transmitter must become a 20-in-40 transmission scheme using 20-MHz packets in the primary channel 714 pass.

Es sollte beachtet werden, dass, falls Radar im primären 20-MHz-Kanal 714 detektiert wird, kein Rekurs besteht und der Sender Übertragungen in dem Kanal gemäß DFS-Einhaltungsregeln stoppen muss. It should be noted that if radar in the primary 20-MHz channel 714 is detected, there is no recourse and the transmitter must stop transmissions in the channel in accordance with DFS compliance rules.

Es sollte beachtet werden, dass die oben beschriebenen Schemata direkt auch auf 802.11n-Systeme erweitert werden können, wobei eine 40-MHz-Vorrichtung auf 20-MHz-Übertragungen übergehen kann.It should be noted that the schemes described above can be extended directly to 802.11n systems, where a 40 MHz device can transition to 20 MHz transmissions.

8A und 8B zeigen Betrieb von Ausführungsformen der Erfindung im Benutzungsfall 3: einer drahtlosen Vorrichtung, die im IEEE-802.11ac-80-MHz-Modus bei Anwesenheit eines auf IEEE 802.11p basierenden Fahrzeugkommunikationssystems arbeitet. 8A and 8B show operation of embodiments of the invention in use case 3: a wireless device operating in the IEEE 802.11ac 80 MHz mode in the presence of an on IEEE 802.11p based vehicle communication system works.

Insbesondere zeigt 8A ein Beispiel, bei dem IEEE-802.11p-Systemaktivität 806 angrenzend an einen nicht-primären Teil 802 der belegten Bandbreite im 80-MHz-Modus detektiert wird. In diesem Fall geht der Sender auf ein 40-in-80-Übertragungsschema unter Verwendung von 40-MHz-Paketen im 40-MHz-Bandbreiten-Primärteil 804 über, um Störung der IEEE-802.11 p-Aktivität zu vermeiden.In particular shows 8A an example where the IEEE 802.11p system activity 806 adjacent to a non-primary part 802 the occupied bandwidth is detected in the 80 MHz mode. In this case, the transmitter goes on a 40-in-80 transmission scheme using 40-MHz packets in the 40-MHz bandwidth primary 804 to avoid interference with the IEEE 802.11p activity.

8B zeigt ein Beispiel, bei dem IEEE-802.11p-Systemaktivität 816 angrenzend an den sekundären 20-MHz-Kanal 812 detektiert wird. In diesem Fall muss der Sender auf ein 20-in-40-Übertragungsschema unter Verwendung von 20-MHz-Paketen im primären Kanal 814 übergehen. 8B shows an example of IEEE 802.11p system activity 816 adjacent to the secondary 20 MHz channel 812 is detected. In this case, the transmitter must be on a 20-in-40 transmission scheme using 20-MHz packets in the primary channel 814 pass.

Es sollte beachtet werden, dass, wenn IEEE-802.11p-Systemaktivität in oder angrenzend an den primären 20-MHz-Kanal 814 detektiert wird, kein Rekurs besteht und der Sender Übertragungen im Kanal stoppen muss.It should be noted that when IEEE 802.11p system activity in or adjacent to the primary 20-MHz channel 814 is detected, there is no recourse and the transmitter must stop transmissions in the channel.

Es sollte beachtet werden, dass dieses Schema auch auf in einem 2,4-GHz-Band arbeitenden WLAN erweitert werden kann, z. B. um eine Störung an/aus Bluetooth-Vorrichtungen zu minimieren.It should be noted that this scheme can also be extended to WLAN operating in a 2.4 GHz band, e.g. To minimize interference with / from Bluetooth devices.

Obwohl die vorliegende Erfindung insbesondere mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, sollte für Durchschnittsfachleute ohne weiteres ersichtlich sein, dass Änderungen und Modifikationen von Form und Details vorgenommen werden können, ohne von dem Wesen und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Es ist beabsichtigt, dass die angefügten Ansprüche solche Änderungen und Modifikationen einschließen.Although the present invention has been particularly described with reference to the preferred embodiments, it should be readily apparent to those of ordinary skill in the art that changes and modifications in form and details may be made without departing from the spirit and scope of the invention. It is intended that the appended claims include such changes and modifications.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

IEEE 802.11 [0002]
IEEE 802.11a / g [0002]
IEEE 802.11ac [0002]
802.11p [0007]
IEEE 802.11p [0017]
802.11p [0019]
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IEEE 802.11n [0023]
IEEE 802.11ac [0023]
IEEE 802.11 [0026]
IEEE 802.11p [0046]

Claims

A method implemented by one or more integrated circuits, comprising: Selecting a channel for wireless network communication, the channel having a full bandwidth consisting of a sum between a primary part and a non-primary part of the channel; Sending signals in the primary part and non-primary part of the channel; Detecting a disturbance associated with the non-primary part of the channel; and Transmitting signals only in a reduced portion of the channel using the one or more integrated circuits in response to the detected disturbance, the reduced portion comprising the primary portion but having a reduced bandwidth that is less than the full bandwidth.

The method of claim 1, wherein the primary part comprises a primary subchannel and wherein the non-primary part comprises one or more secondary subchannels adjacent to or overlapping the primary subchannel.

The method of claim 2, wherein the reduced portion is one of the secondary subchannels that overlap the primary subchannel.

The method of claim 2, wherein the reduced portion consists only of the primary subchannel.

The method of claim 1, wherein the wireless network communication is compliant with IEEE 802.11.

The method of claim 5, wherein the interference comprises a radar signal having a frequency in the full bandwidth of the channel.

The method of claim 6, further comprising: continuing to transmit signals in only the reduced portion for a period of regulatory compliance.

The method of claim 5, wherein the interference comprises another wireless network system having operating frequencies in the vicinity of the non-primary portion of the channel.

The method of claim 8, wherein the other wireless network system comprises an IEEE 802.11p compatible system.

The method of claim 2, wherein the wireless network communication is compliant with IEEE 802.11ac and wherein the channel consists of a 160 MHz channel and wherein the one or more secondary subchannels are 80 MHz, 40 MHz and 20 MHz Sub-channels in the full bandwidth of the 160 MHz channel.

The method of claim 2, wherein the wireless network communication is compliant with IEEE 802.11ac and wherein the channel consists of an 80MHz channel and wherein the one or more secondary subchannels of 40MHz and 20MHz subchannels are in full Bandwidth of the 160 MHz channel.

Apparatus comprising: a transmitter transmitting signals in a channel for wireless network communication, the channel having a full bandwidth consisting of a sum between a primary portion and a non-primary portion of the channel; a disturbance detector that detects a disturbance associated with the non-primary portion of the channel; and a signal adjuster that, in response to the detected interference, causes the transmitter to transmit signals only in a reduced portion of the channel, the reduced portion comprising the primary portion but having a reduced bandwidth that is less than the full bandwidth.

The apparatus of claim 12, wherein the primary part comprises a primary subchannel, and wherein the non-primary part comprises one or more secondary subchannels adjacent to or overlapping the primary subchannel.

The apparatus of claim 13, wherein the reduced portion is one of the secondary subchannels that overlap the primary subchannel.

The device of claim 13, wherein the reduced portion consists only of the primary subchannel.

The apparatus of claim 12, wherein the wireless network communication is compliant with IEEE 802.11.

The apparatus of claim 13, wherein the wireless network communication is compliant with IEEE 802.11ac and wherein the channel is comprised of a 160 MHz channel and wherein the one or more secondary subchannels comprise 80 MHz, 40 MHz and 20 MHz channels. MHz subchannels in the full bandwidth of the 160 MHz channel.

The apparatus of claim 13, wherein the wireless network communication is compliant with IEEE 802.11ac and wherein the channel consists of an 80 MHz channel, and wherein the one or more secondary subchannels of 40 MHz and 20 MHz subchannels are in the full Bandwidth of the 160 MHz channel.